Mechanical alloying technique was applied to prepare hard magnetic compound powders. Staring from pure Fe and Sm powders, the formation process of hard magnetic phase by mechanical alloying and subsequent solid state reaction was studied. As milled powders were found to consist of Sm-Fe amorphous and -Fe phases in all compositions of (x = 11, 13, 15, 17). The effects of starting composition on the formation of intermetallic compound was investigated by heat treatment of mechanically-alloyed powders. When Sm content was 15 at.％, heat-treated powders consisted of nearly single phase. For preparation of hard magnetic powders, additional nitriding treatment was performed under gas flow at 45. The increase in the coercivity and remanence was proportional to the nitrogen content which increased drastically at first and then increased gradually as the nitriding time was extended to 3 hours.

열간압축 및 다이업셋한 Mischmetal-FeB-(C0,Ti,Al) 영구자석의 자기적 특성과 미세조직을 시료진동형 자력계, 투과전자 현미경, 주사전자 현미경, X-선 회절기를 이용하여 조사하였다. (MM)12.5Fe71.9Co5.0Al2.0B8.6조성의 열간압축 자석은 hC=4.27 kOe, Br=4.75 kG, (BH)max=3.82 MGOe의 특성을 보였다. 다이업셋 자석은 hC=3.10 kOe, Br=5.58 kG, (BH)max=5.34 MGOe의 특성을 나타냈다. (MM)12.5Fe77.9Ti1.0B8.6 조성의 경우, 열간압축 자석은 hC=3.75 kOe, Br=4.64 kG, (BH)max=2.78 MGOe, 다이업셋 자석은 hC=3.29 kOe, Br=5.01 kG, (BH)max=3.54 MGOe의 특성을 보였다. X-선 회절 및 투과전자 현미경 조사결과에 의하면, 다이업셋 자석에서 c축이 다이업셋 방향으로 놓이는 결정이방성이 나타나며, 이는 다이어셋 자석의 에너지적의 증가와 관련이 있는 것으로 보인다. Co의 Fe에 대한 일부 치환은 열간압축자석의 자기이방성을 증가시키는 것으로 나타났다.

Mn((Cu0.66AI0.34)1-x(Bi0.3Sb0.7)x) 및 Mn((Fe0.66AI0.34)1-x(Bi0.3Sb0.7)x) 합금계의 상의 변화와 자기적 특성을 조사하였다. Mn((Cu, SI)(Bi, Sb)) 합금계는 Bi상, MnSb상, MnBi상, k-상, Heuser상, Mn2Sb 및 β-Mn상의 혼합상으로 이루어졌으며 x가 증가함에 따라 Bi상과 Mn2Sb상이 증가하고 K-상, Heusler상 및 β-Mn상이 줄어들거나 사라졌다. 자기적 성질은 자성을 띄는 MnSb상, MnBi상, Mn2Sb상, k-상 및 Hseusler상과 비자성인 Bi상과 β-Mn상의 상대적 분율에 의해 결정됨을 알 수 있었고, 150K-200K 부근에서 그 이하로 온도가 감소함에 따라 자화값이 급격히 감소하는 현상이 나타났다. Mn((Fe, AI)(Bi, Sb))합금계는 Bi상, MnSb상, MnBi상, MnBi상,β-Mn상, k-상 및 Mn2Sb상의 혼합상으로 나타났으며, 자기적 성질은 조사한 전 조성에서 강자성을 띄고 있음을 알 수 있었다.

본 연구는 Mn-Al 합금계에서 τ상의 분율이 가장 높은 기준 조성을 결정하고 이 기준 조성중 Mn 원자의 일부를 Cu와 Fe 원자로 치환하였을 때 τ상의 안정성과 자기적 성질의 변화를 조사하엿다. Mn-Al 합금계에서 τ상의 분률과 자기적 특성이 가장 높은 조성은 Mn0.56Al0.44이었다. Mn0.56-XMxAl0.44 합금계의 결정구조는 M=Cu의 경우, 노냉시편과 소둔시편은 x ≤ 0.08 범위에서 τ상과 β-Mn상이 나타났고, 0.10 ≤ x ≤ 0.12 범위에서는 τ상과 κ상이 나타났으며, 0.15 ≤ 0.20 범위에서는 κ상만이 존재하였다. 급속응고시편은 x=0.04에서 ε상과 τ상이 공존하였고, x=0.06 및 x=0.08에서는 κ상과 τ상이 공존하였으며 x=0.12와 x=0.20에서는 κ 상만이 존재하였다. M=Fe의 경우, 노냉시편은 x< 0.08 범위에서 τ상, β-Mn상 및 γ2상이 나타났고, x > 0.10 범위에서는 κ상과 β-Mn</TEX>상이 나타났다. 급속응고시편은 x ≤ 범위에서는 ε상과 γ2상이 나타났지만, 미량의 τ상과 κ상도 존재함을 알 수 있었다. X=0.12와 x=0.20에서는 κ상만이 존재하엿다. Mn0.56Al0.44 합금에서 노냉시편과 소둔시편의 포화자화값은 40-45(emu/g)이었으며 curie 온도는 약 650K였다. 급속응고 시편의 포화자화값은 약 50-52(emu/g), Curie 온도는 약 644K엿다. 소둔시편 및 급냉리본 모두 큰 잔류자화/포화자화 비(~0.7)를 나타냈으며, 특히 급냉리본의 경우 77K에서 큰 잔류자화값(~48emu/g)을 보여주었다. Mn0.56-XMxAl0.44 합금계의 자기장에 따른 자화값의 변화는 강자성이 형태를 보여주었고 자화값은 강자성과 τ상과 κ상의 분율에 따라 결정되며 M=Cu일때, 최대자발자화값은 x=0.15에서 약 64.5(emu/g)이었다. M=Fe일 때 자화값은 x=0.15에서 최대자발자화값(σ0.0=66.4emu/g)이 나타났으며 τ상 영역에서의 값보다 높았다. Curie 온도는 M=Cu, Fe에 관계없이 x가 증가함에 따라 감소하였다.

Co(A I1- XC ux ) (0<x≤0.40)합금계의 결정구조 및 자기적 특성을 X-선 회절분석기, 주사전자현미경 그리고 진동 시료형 자력계를 이용하여 조사하였다. X-선 결정구조 및 상분석 결과, 전조성 범위에서 주상은 격자상수가 약 2.86Å인 규칙화한 B2(CsCI)구조를 가지고 있었으며, x ≥0.10범위에서는Cu함량이 많은 제 2상이 존재하였고 격자상수가 약 3.63Å인 FCC 구조이었다. 자화측정결과 x ≥0.25범위에서는 강자성, x≤0.10에서는 상자성 그리고 x=0.15, 0.20에서는 초상자성의 특성을 나타내었다. Cu함량(x)이 증가함에 따라 자화값은 증가하는 현상을 보여주었다. 본 합금계의 측정한 분자당 스핀자기 모멘트 값은 국부환경모델을 이용하여 각 조성에서 계산된 Co원소에 대한 스핀자기 모멘트 값과 잘 일치함을 보여주었다.

소둔한 Co-(Al-Fe) 합금계의 결정구조 및 자기적 특성을 조사하였다. 소둔한 시편들은 x=0.05에서는 초상자성을 나타내었고 x≥0.10의 범위에서는 강자성을 보여주었다. X-선 결정구조 실험 결과, 전 조성 범위에서 격자상수가 약 2.87Å인 B2 구조를 띄고 있었다. Fe 원자 함량이 증가함에 따라 자기적 특성들은 증가하는 현상을 보여주었다. 본 합금계의 Fe 원자함량에 따른 자기적 특성들의 변화는 국부환경효과의 관점에서 해석할 수 있었다.